字符数组

字符数组介绍

数组的元素如果是字符类型，这种数组就是字符数组，字符数组可以是⼀维数组，可以是⼆维数组（多维数组）。
接下来主要讨论⼀维的字符数组。

char arr1[5]; //⼀维数组  
char arr2[3][5];//⼆维数组

C语⾔中使⽤双引号括起来⼀串字符表⽰字符串，这种⽅式虽然在C++中也是⽀持的，但是⼀般我们会将这种字符串称为C语⾔⻛格的字符串。如果需要将⼀个C语⾔⻛格的字符串存储起来，就可以是字符数组。

字符数组的初始化

char a[10]; //字符数组的创建

字符数组的创建同⼀维数组的创建就不再赘述，但是字符串数的初始化有2种⽅式，如下：

//⽅式1  
char ch1[10] = "abcdef";  
char ch2[] = "abcdef";//如果数组初始化的时候，数组的⼤⼩可以省略不写，数组⼤⼩会根据初始化内容来确定  //⽅式2  
char ch3[10] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'};  
char ch4[] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'};

如果调试看⼀下ch2 和 ch4 数组的内容，我们会明显的发现，数组 ch2 中多⼀个 ‘\0’ 字符，这是因为字符串的末尾其实隐藏⼀个 ‘\0’ 字符，这个 ‘\0’ 是字符串的结束标志，在打印字符串的时候遇到 ‘\0’ ，打印结束。
当我们把字符串存放在⼀个字符数组中的时候，这时候也可以把字符数组当做字符串看到。

字符串⻓度-strlen

字符数组中存放的着字符串，这个字符数组有⾃⼰的⻓度，也就是数组的元素个数，这个可以使⽤sizeof 计算，数组中存放的字符串的⻓度，C/C++中有⼀个库函数叫： strlen ，可以求字符串的⻓度，其实统计的就是字符串中 \0 之前的字符个数。 strlen 需要的头⽂件是 <cstring> 。

size_t strlen ( const char * str );  
//str - 指针，存放的是字符串的起始地址，从这个地址开始计算字符串的⻓度

#include <iostream>  
#include <cstring>  
using namespace std;  int main()  
{  char arr[20] = "abcdef";  cout << "数组的⻓度:" << sizeof(arr)/sizeof(arr[0]) << endl;  cout << "字符串的⻓度:" << strlen(arr) << endl;  return 0;  
}

字符数组的输⼊

输⼊没有空格字符串

使⽤scanf函数和字符数组来实现：

#include <cstdio>  int main()  
{  char arr[20] = { 0 };  //输⼊  scanf("%s", arr);  //输出  printf("%s", arr);  return 0;  
}

使⽤cin和字符数组来实现：

#include <iostream>  
using namespace std;  int main()  
{  char arr[20] = { 0 };  //输⼊  cin >> arr;  //输出  cout << arr << endl;  return 0;  
}

上⾯两个代码都是将字符串读取后从数组的起始位置开始存放的，当然也可以指定位置存放，⽐如从数组的第⼆个元素的位置开始存放，如下代码：

#include <iostream>  
using namespace std;  int main()  
{  char arr[20] = { 0 };  //输⼊  cin >> arr + 1;//arr表⽰数组的起始位置，+1意思是跳过⼀个元素，就是第⼆个元素的位置  //可以通过调试观察⼀下arr的内容  cout << arr + 1;  return 0;  
}

那么从第n个元素开始存放，就应该是 cin >> arr + n; 使⽤ scanf 函数也是⼀样的。

#include <cstdio>  int main()  
{  char arr[20] = { 0 };  //输⼊  scanf("%s", arr+2);//从arr+2的位置开始存放  //输出  printf("%s", arr+2);//从arr+2的位置开始打印  return 0;  
}

输⼊有空格的字符串

scanf的⽅式

#include <cstdio>  int main()  
{  char arr[20] = {0};  //输⼊  scanf("%s", arr);  //输出  printf("%s", arr);  return 0;  
}

当输⼊"abc def"的时候，实际上scanf只读取了abc就结束了，也就是相当于遇到空格就结束了。

这⾥特别说⼀下占位符%s ，它其实不能简单地等同于字符串。
它的规则是，从当前第⼀个⾮空⽩字符开始读起，直到遇到空⽩字符（即空格、换⾏符、制表符等）为⽌。
因为 %s 的读取不会包含空⽩字符，所以⽆法⽤来读取多个单词，除⾮多个 %s ⼀起使⽤。这也意味着， scanf() 不适合读取可能包含空格的字符串，⽐如书名或歌曲名。另外有⼀个细节注意⼀下， scanf() 遇到 %s 占位符，会在字符串变量末尾存储⼀个 \0 字符。

同时 scanf() 将字符串读⼊字符数组时，不会检测字符串是否超过了数组⻓度。所以，储存字符串时，很可能会超过数组的边界，导致预想不到的结果。为了防⽌这种情况，使⽤ %s 占位符时，可以指定读⼊字符串的最⻓⻓度，即写成 %[m]s ，其中的 [m] 是⼀个整数，表⽰读取字符串的最⼤⻓度，后⾯的字符将被丢弃。

#include <cstdio>  
int main()  
{  char name[11];  scanf("%10s", name); return 0;  
}

上⾯⽰例中， name 是⼀个⻓度为11的字符数组， scanf() 的占位符 %10s 表⽰最多读取⽤⼾输⼊的10个字符，后⾯的字符将被丢弃，这样就不会有数组溢出的⻛险了。

cin的⽅式

#include <iostream>  
using namespace std;  int main()  
{  char arr[20] = { 0 };//输⼊  cin >> arr;  //输出  cout << arr << endl;  return 0;  
}

其实cin在读取⼀个字符串的时候，在遇到空⽩字符的时候，就认为字符串结束了，不再继续往后读取剩余的字符，同时将已经读取到的字符串末尾加上\0，直接存储起来。

解决问题

gets和fgets

使⽤ gets 函数的⽅式，这种⽅式能解决问题，但是因为 gets 存在安全性问题，在C++11中取消了gets ，给出了更加安全的⽅案： fgets 。

char * gets ( char * str );  
char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );

gets 是从第⼀个字符开始读取，⼀直读取到 \n 停⽌，但是不会读取 \n ，也就是读取到的内容中没有包含 \n ,但是会在读取到的内容后⾃动加上 \0 。
fgets 也是从第⼀个字符开始读取，最多读取 num-1 个字符，最后⼀个位置留给 \0 ，如果num 的⻓度是远⼤于输⼊的字符串⻓度，就会⼀直读取到 \n 停⽌，并且会读取 \n ，将 \n 作为读取到内容的⼀部分，同时在读取到的内容后⾃动加上 \0 。

#include <cstdio>  
//⽅案1  
int main()
{  char arr[10] = {0};  gets(arr);  printf("%s\n", arr);  return 0;  
}  //替代⽅案-⽅法2  
#include <cstdio>  
int main()  
{  char arr[10] = {0};  fgets(arr, sizeof(arr), stdin);printf("%s\n", arr);  return 0;  
}

上述两个程序，同样在运⾏起来后，在控制台窗⼝中输⼊： abc def ，按回⻋，⽅案1和⽅案2中arr 数组的内容中差异如下：

有DevC++中使⽤gets函数，确实没有报错，但是在其他的IDE上，⽐如：VS2022上直接报错，不允许使⽤gets函数。
所以在代码中还是慎⽤gets函数。

scanf

当然C语⾔中使⽤ scanf 函数其实也能做到读取带有空格的字符串，只是不常⻅⽽已。⽅式就是将 “%s” 改成 "%[^\n]s" ，其中在 % 和 s 之间加上了 [^\n] ，意思是⼀直读取，直到遇到\n ，这样即使遇到空格也就不会结束了。
这种⽅式读取，不会将 \n 读取进来，但是在读取到的字符串末尾加上 \0 。

#include <cstdio>  
int main()  
{  char arr[10] = "xxxxxxxx";  scanf("%[^\n]s", arr);  printf("%s\n", arr);  return 0;  
}

getchar

使⽤ getchar 逐个字符的读取，也是可以读取⼀个字符串的。

#include <cstdio>  int main()  
{  char arr[10] = { 0 };  int ch = 0;  int i = 0;  while ((ch = getchar()) != '\n')  {  arr[i++] = ch;  }printf("%s\n", arr);  return 0;  
}

字符数组的输出

1. C语⾔中可以在 printf 函数中使⽤ %s 占位符的⽅式，打印字符数组中的字符串。
2. C++中使⽤ cout ，可以直接打印字符数组中的字符串内容。
3. 也可以采⽤循环的⽅式逐个字符打印字符串的内容。

//⽅法1  
#include <iostream>  
#include <cstdio>  
using namespace std;  int main()  
{  char a[] = "hello world";  cout << a << endl;  printf("%s\n", a);  return 0;  
}  //⽅法2  
//单个字符的打印，直到\0字符,\0不打印  
#include <iostream>  
using namespace std;  int main()  
{  char a[] = "hello world";  int i = 0;  while (a[i] != '\0')  {  cout << a[i];  i++;  }  cout << endl;  return 0;  
}  //⽅法3  
//单个字符打印，根据字符串⻓度来逐个打印
//strlen可以求出字符串的⻓度，不包含\0  
#include <iostream>  
#include <cstring>  
using namespace std;  int main()  
{  char a[] = "hello world";  int i = 0;  for (i = 0; i < strlen(a); i++)  {  cout << a[i];  }  cout << endl;  return 0;  
}

strcpy和strcat

strcpy

使⽤字符数组可以存放字符串，但是字符数组能否直接赋值

char arr1[] = "abcdef";  
char arr2[20] = {0};  
arr2 = arr1;//这样这节赋值可以吗？

就整型数组中，我们说的过⼀样，这⾥也是不⾏的。
将arr1中的字符串，拷⻉到arr2中，其实C/C++中有⼀个库函数叫strcpy，可以完成。

char * strcpy ( char * destination, const char * source );  
//destination - 是⽬标空间的地址  
//source - 是源头空间的地址  
//需要的头⽂件 <cstring>

#include <cstdio>  
#include <cstring>int main()  
{  char arr1[] = "abcdef";  char arr2[20] = {0};  strcpy(arr2, arr1);  printf("%s\n", arr2);  return 0;  
}

strcat

有时候我们需要在⼀个字符的末尾再追加⼀个字符串，那字符数组能直接追加吗？⽐如：

char arr1[20] = "hello ";  
char arr2[] = "world";  
arr1 += arr2;//这样也是不⾏的

C/C++中有⼀个库函数叫strcat，可以完成。

char * strcat ( char * destination, const char * source );  
//destination - 是⽬标空间的地址  
//source - 是源头空间的地址  
//需要的头⽂件 <cstring>

#include <cstdio>  
#include <cstring>int main()  
{  char arr1[20] = "hello ";  char arr2[] = "world";  strcat(arr1, arr2);  printf("%s\n", arr1);  return 0;  
}